JP2003288103A - Information processing system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ制御システ
ム等に好適な情報処理装置及びその方法に関し、特に配
線数の低減を図った情報処理装置及びその方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing apparatus and method suitable for a servo control system and the like, and more particularly to an information processing apparatus and method for reducing the number of wirings.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来のサーボ制御システムを示
すブロック図である。図５に示すように、従来のサーボ
制御システム４００では、制御値を計算するサーボ演算
器を有するデバイス（サーボコントローラ）４０１に対
して、ポテンショメータ４３１ ｎ（４３１１〜４３
１Ｎ）からセンサ情報が入力される信号線Ｓ２１ｎ、及
びサーボ演算器により計算された制御値を用いてＤＣモ
ータ等のアクチュエータ４３２ｎの動作を制御する制御
信号が出力される信号線Ｓ２２ｎ，Ｓ２３ｎが各サーボ
チャンネル毎に入出力独立で用意されている。また、各
ポテンショメータ４３１ｎには、電源電位及びグラウン
ド電位を供給する夫々電源線Ｓ２４ｎ及びＳ２５ｎがサ
ーボコントローラ４０１に接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional servo control system.
It is a block diagram. As shown in FIG. 5, the conventional servo
In the control system 400, the servo calculation for calculating the control value
Device (servo controller) 401
Then, the potentiometer 431 n(4311~ 43
1NSignal line S21 to which sensor information is input fromn, And
And the DC value using the control value calculated by the servo calculator.
Actuator 432 such asnControl to control the behavior of
Signal line S22 from which a signal is outputn, S23nEach servo
I / O is prepared independently for each channel. Also, each
Potentiometer 431nPower supply potential and ground
Power supply line S24 for supplying a depot potentialnAnd S25nIs
It is connected to the robot controller 401.
【０００３】サーボコントローラ４０１は、各センサデ
ータが入力され、これをデジタル変換するＡ／Ｄコンバ
ータ４２２と、このＡ／Ｄコンバータ４２２からのデジ
タルセンサデータが入力され、各センサデータから各制
御値を算出するサーボ演算器４１２と、このサーボ演算
器４１２からの制御値が入力されるメモリ４１３と、所
定のＤＣモータ４３２ｎを制御する制御値がメモリ４１
３から入力され、各ＤＣモータ３３２ｎを制御する制御
信号を生成するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）４２
３ｎとを有する。The servo controller 401 receives each sensor data as an input, an A / D converter 422 for converting the data into a digital form, and digital sensor data from the A / D converter 422 as an input, and outputs each control value from each sensor data. The servo arithmetic unit 412 to be calculated, the memory 413 to which the control value from the servo arithmetic unit 412 is input, and the control value to control a predetermined DC motor 432 n are stored in the memory 41.
PWM (Pulse Width Modulation) 42 which is input from the control unit 3 and generates a control signal for controlling each DC motor 332 n.
3 n .
【０００４】このように構成されたサーボ制御システム
においては、ポテンショメータ４３１ｎからのセンサ情
報に基づいてサーボ演算器４１２で算出された制御値を
使用してＤＣモータ４３２ｎの回転を制御することがで
きる。In the servo control system having such a configuration, it is possible to control the rotation of the DC motor 432 n by using the control value calculated by the servo calculator 412 based on the sensor information from the potentiometer 431 n. it can.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーボ制御システム４００においては、サーボ制御を行
うチャンネル数Ｎが増大すると、サーボチャンネル１チ
ャンネルあたり、ポテンショメータからの入力信号線
（Ｓ２１ｎ）１本、ポテンショメータ用電源（Ｓ２
４ｎ）１本、ポテンショメータ用グラウンド線（Ｓ２５
ｎ）１本、ＤＣモータ正転／逆転制御用出力信号線（Ｓ
２２ｎ，４３ｎ）２本の合計５本の入出力信号線が必要
となる。例えばサーボチャンネル８チャンネルを同時制
御可能なサーボコントローラでは、５×８＝４０本の入
出力信号線が必要となる。このように、サーボチャンネ
ル数に比例して入出力信号線が増加してしまい、デバイ
スの大型化、及び配線困難といった不具合が発生すると
いう問題点がある。また、余ったサーボチャンネルは、
無駄になりコストの増大を招くという問題点もある。However, in the conventional servo control system 400, when the number N of channels for servo control increases, one input signal line (S21 n ) from the potentiometer is provided for each servo channel. Power supply for potentiometer (S2
4 n ) 1 piece, potentiometer ground wire (S25
n ) 1, DC motor forward / reverse rotation control output signal line (S
22 n , 43 n ) 2 and a total of 5 input / output signal lines are required. For example, a servo controller capable of simultaneously controlling eight servo channels requires 5 × 8 = 40 input / output signal lines. As described above, the number of input / output signal lines increases in proportion to the number of servo channels, which causes problems such as an increase in size of the device and difficulty in wiring. The surplus servo channels are
There is also a problem that it is wasted and causes an increase in cost.
【０００６】また、このサーボ制御システム４００にお
いては、アクチュエータ４３２ｎとサーボコントローラ
４０１との間の接続の検出をサーボコントローラ４０１
で行うことは不可能である。また、信号線が１本でも断
線した場合の検出は、指示値に対してサーボアクチュエ
ータ４３２ｎの位置が収束しないことで判断していたた
め、検出するまでの間、アクチュエータ４３２ｎに制御
がかけられず暴走して危険であるという問題点がある。Further, in the servo control system 400, the servo controller 401 to detect the connection between the actuator 432 n and the servo controller 401
Is impossible to do in. Further, the detection in the case where even one signal line is broken is determined by the fact that the position of the servo actuator 432 n does not converge to the indicated value, and therefore the actuator 432 n cannot be controlled until the detection. There is a problem of runaway and danger.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の実情に鑑みて提案されたものであり、制御するチ
ャンネルが増加しても配線数が増大せず、制御チャンネ
ルを有効利用することができる情報処理装置及びその方
法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and the number of wires does not increase even if the number of channels to be controlled increases, and the control channels are effectively used. An object of the present invention is to provide an information processing apparatus and method capable of performing the same.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る情報処理装置は、駆動部に接続さ
れ該駆動部の駆動を制御する１以上のスレーブデバイス
と、上記駆動部の駆動を制御する制御値を算出するマス
タデバイスと、上記スレーブデバイスと上記マスタデバ
イスとの間の通信データの送受信を行うシリアルバス信
号線とを具備し、上記スレーブデバイスは、上記マスタ
デバイスから上記制御値を上記通信データとして受け取
り上記駆動部を駆動することを特徴する。In order to achieve the above-mentioned object, an information processing apparatus according to the present invention comprises one or more slave devices connected to a drive unit and controlling the drive of the drive unit, and the drive unit. A master device for calculating a control value for controlling the driving of the device, and a serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the slave device and the master device, wherein the slave device is the master device It is characterized in that the control value is received as the communication data and the drive unit is driven.
【０００９】本発明においては、マスタデバイス及びス
レーブデバイス間がシリアルバス信号線で接続されてい
るため、駆動部の数が増加しても、駆動部に対応するス
レーブデバイスを増加すればよいので、マスタデバイス
からの入出力用の配線数が増加することがなく、駆動部
は必要に応じて用意することができる。In the present invention, since the master device and the slave devices are connected by the serial bus signal line, even if the number of drive units is increased, it is sufficient to increase the slave devices corresponding to the drive units. The number of input / output wires from the master device does not increase, and the drive unit can be prepared as needed.
【００１０】また、上記スレーブデバイスは、該スレー
ブデバイスに接続されたポテンショメータ等であるセン
サからアクチュエータ等である上記駆動部の動きを検出
した検出結果であるセンサ情報を上記通信データとして
出力することができ、上記マスタデバイスは、上記セン
サ情報を上記通信データとして受け取り該センサ情報に
基づき上記制御値を算出することができる。Further, the slave device may output sensor information, which is a detection result obtained by detecting a movement of the drive unit such as an actuator, from a sensor such as a potentiometer connected to the slave device, as the communication data. Therefore, the master device can receive the sensor information as the communication data and calculate the control value based on the sensor information.
【００１１】更に、上記マスタデバイスと上記スレーブ
デバイスとの間に接続された共通電源線及び共通グラウ
ンド線を有し、上記スレーブデバイスは上記センサに電
源電位及び接地電位を供給することにより、マスタデバ
イスとスレーブデバイスとの間は、データをやりとりす
るシリアルバス信号線と、電源線及び接地線との合計３
本で接続することができる。Further, the master device has a common power supply line and a common ground line connected between the master device and the slave device, and the slave device supplies a power supply potential and a ground potential to the sensor, whereby the master device is provided. Between the slave device and the slave device, a serial bus signal line for exchanging data, a power line and a ground line, for a total of 3
You can connect with a book.
【００１２】更にまた、上記通信データはデータ領域と
上記駆動部を識別する識別情報を含む識別領域とを有
し、上記マスタデバイスが上記スレーブデバイスへ送信
する上記通信データのデータ領域には上記駆動部を駆動
する制御値が書き込まれ上記マスタデバイスが上記スレ
ーブデバイスから受信する上記通信データのデータ領域
には上記駆動部の動きを検出して得られたセンサ情報が
書き込まれているものとすることができ、各スレーブデ
バイスは識別情報により自身が制御する駆動部を識別す
ることができる。Furthermore, the communication data has a data area and an identification area containing identification information for identifying the drive unit, and the drive area is included in the data area of the communication data transmitted from the master device to the slave device. It is assumed that control information for driving the drive unit is written and sensor information obtained by detecting the movement of the drive unit is written in the data area of the communication data received by the master device from the slave device. Each slave device can identify the drive unit controlled by itself by the identification information.
【００１３】本発明に係る情報処理装置は、駆動部に接
続され該駆動部の駆動を制御する１以上のスレーブデバ
イスと、上記駆動部の駆動を制御する制御値を算出する
マスタデバイスと、上記スレーブデバイスと上記マスタ
デバイスとの間の通信データの送受信を行うシリアルバ
ス信号線とを具備し、上記マスタデバイスと上記スレー
ブデバイスとの間の上記通信データの送受信があるか否
かを検出する制御部を有し、上記スレーブデバイスは、
上記マスタデバイスからの上記制御値を上記通信データ
として受け取り上記駆動部を駆動することを特徴する。An information processing apparatus according to the present invention includes one or more slave devices connected to a drive unit for controlling the drive of the drive unit, a master device for calculating a control value for controlling the drive of the drive unit, and A control including a serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the slave device and the master device, and detecting whether or not the communication data is transmitted and received between the master device and the slave device The slave device,
It is characterized in that the control value from the master device is received as the communication data to drive the drive unit.
【００１４】本発明においては、マスタデバイス及びス
レーブデバイス間がシリアルバス信号線で接続されてい
るため、両者の間で送受信が例えば一定期間で行われな
い場合は制御部により通信データの送受信がないことが
検出されてシリアルバス信号線の断線を検出することが
でき、これにより、制御する駆動部の接続検出ができず
に断線が発生したとき駆動部が暴走する問題を防止する
ことができる。In the present invention, since the master device and the slave device are connected by the serial bus signal line, communication data is not transmitted / received by the control unit unless transmission / reception is performed between them for a certain period of time. It is possible to detect the disconnection of the serial bus signal line by detecting that the disconnection of the serial bus signal line occurs. Therefore, it is possible to prevent the drive unit from running away when the disconnection occurs because the connection of the controlling drive unit cannot be detected.
【００１５】また、上記制御部は、上記スレーブデバイ
スに設けられ上記マスタデバイスからの上記通信データ
の受信があるか否かを検出することができ、上記マスタ
デバイスに設けられ上記スレーブデバイスからの上記通
信データの受信があるか否かを検出することができる。The control unit is provided in the slave device and can detect whether or not the communication data is received from the master device, and the control unit is provided in the master device and the slave device receives the communication data. It is possible to detect whether or not communication data is received.
【００１６】本発明に係る情報処理方法は、１以上のス
レーブデバイスとシリアルバス信号線により接続され該
スレーブデバイスと通信データの送受信を行うマスタデ
バイスが該スレーブデバイスに接続された駆動部の駆動
を制御する制御値を算出し、上記スレーブデバイスが上
記マスタデバイスから上記シリアルバス信号線を介して
上記制御値を上記通信データとして受け取り上記駆動部
を駆動することを特徴とする。In the information processing method according to the present invention, a master device, which is connected to one or more slave devices by a serial bus signal line and transmits / receives communication data to / from the slave devices, drives a driving unit connected to the slave devices. A control value to be controlled is calculated, and the slave device receives the control value as the communication data from the master device via the serial bus signal line and drives the drive unit.
【００１７】本発明に係る情報処理方法は、以上のスレ
ーブデバイスとシリアルバス信号線により接続され上記
スレーブデバイスと通信データの送受信を行うマスタデ
バイスが、上記スレーブデバイスに接続された駆動部の
駆動を制御する制御値を算出し、上記スレーブデバイス
が上記マスタデバイスから上記シリアルバス信号線を介
して上記制御値を上記通信データとして受け取り上記駆
動部を駆動し、制御部が上記マスタデバイスと上記スレ
ーブデバイスとの間の上記通信データの送受信があるか
否かを検出することを特徴とする。In the information processing method according to the present invention, a master device, which is connected to the slave device by a serial bus signal line and transmits / receives communication data to / from the slave device, drives a drive unit connected to the slave device. A control value to be controlled is calculated, the slave device receives the control value as the communication data from the master device via the serial bus signal line, and drives the drive unit, and the control unit controls the master device and the slave device. It is characterized by detecting whether or not the communication data is transmitted / received to / from.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この実施の形態は、本発明を例えばロボット装置等
の駆動部を制御する情報処理装置（以下、サーボ制御シ
ステムという。）に適用したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an information processing device (hereinafter, referred to as a servo control system) that controls a drive unit such as a robot device.
【００１９】図１は、本発明の実施の形態におけるサー
ボ制御システムを示すブロック図である。図１に示すよ
うに、サーボ制御システム１は、マスタデバイス１０
と、複数個のスレーブデバイス２０ｎ（スレーブデバイ
ス２０１〜２０Ｎ）とを有し、マスタデバイス１０及び
各スレーブデバイス２０ｎは、夫々時分割シリアルバス
インターフェース１１及び２１ｎ（シリアルバスインタ
ーフェース２１１〜２１ Ｎ）を有し、このシリアルイン
ターフェース１１及び２１ｎがシリアルバス信号線ＳＢ
１に接続されることにより、マスタデバイス１０とスレ
ーブデバイス２０ ｎとの間で通信データの送受信が行わ
れる。即ち、上述した図５に示す従来例におけるサーボ
コントローラは、本実施の形態におけるマスタデバイス
１０、スレーブデバイス２０ｎ（スレーブデバイス２０
１〜２０Ｎ）及びシリアルバス信号線ＳＢ１から構成さ
れる。FIG. 1 shows a server according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing a control system. As shown in Figure 1.
As described above, the servo control system 1 includes the master device 10
And a plurality of slave devices 20n(Slave device
Space 201~ 20N) And a master device 10 and
Each slave device 20nEach is a time division serial bus
Interfaces 11 and 21n(Serial bus interface
Face 211~ 21 N) Has this serial in
Interface 11 and 21nIs the serial bus signal line SB
1 is connected to the master device 10
Move device 20 nSends and receives communication data to and from
Be done. That is, the servo in the conventional example shown in FIG.
The controller is the master device in this embodiment.
10, slave device 20n(Slave device 20
1~ 20N) And serial bus signal line SB1
Be done.
【００２０】各スレーブデバイス２０ｎは、入力データ
をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ２２ｎを有し、こ
のＡ／Ｄコンバータ２２ｎと、ＤＣモータ３２ｎの回転
角等を検出して得られた検出結果をセンサ情報として出
力するポテンショメータ（センサ）３１ｎとが３本の信
号線を介して接続されている。この３本の信号線は、ポ
テンショメータ３１ｎにグラウンド及び電源を供給する
ための夫々スレーブデバイス用電源線Ｓ２ｎ及びスレー
ブデバイス用グラウンド線Ｓ３ｎと、ポテンショメータ
３１ｎからのセンサデータが入力されるセンサデータ線
Ｓ１ｎである。ＤＣモータ３２ｎは、例えばロボット装
置の各関節等に設けられるアクチュエータ等の駆動部で
ある。Each slave device 20 n has an A / D converter 22 n for digitally converting input data, and is obtained by detecting the rotation angle of the A / D converter 22 n and the DC motor 32 n . A potentiometer (sensor) 31 n that outputs the detection result as sensor information is connected via three signal lines. The three signal lines, sensors and each slave device for power line S2 n and slave devices for ground line S3 n for supplying ground and power to the potentiometer 31 n, the sensor data from the potentiometer 31 n is input The data line S1 n . The DC motor 32 n is, for example, a drive unit such as an actuator provided in each joint of the robot apparatus.
【００２１】ポテンショメータ３１ｎは、ＤＣモータ３
２ｎの動きを検出し、この検出結果をセンサデータとし
てスレーブデバイス２０ｎのＡ／Ｄコンバータ２２ｎへ
入力する。Ａ／Ｄコンバータ２２ｎは、入力センサデー
タをデジタル変換し、このデジタルセンサデータをシリ
アルバスインターフェース２１ｎへ出力する。シリアル
バスインターフェース２１ｎは、通信データのデータフ
ェーズ（データ領域）にデジタルセンサデータを書き込
み（配置し）、シリアルバス信号線ＳＢ１に出力する
（送信する）。通信データは、後述するように、アドレ
スフェーズ（識別領域）とデータフェーズとからなり、
アドレスフェーズには、スレーブデバイス２０ｎ、ある
いは、スレーブデバイス２０ｎに接続されているモータ
３２ｎ及びこのモータ３２ｎの動きを検出するポテンシ
ョメータ３１ｎの組を識別するアドレス（識別情報）が
割り当てられている。各シリアルバスインターフェース
３２ ｎは、自身のスレーブデバイス２０ｎに接続されて
いるモータ３２ｎ及びポテンショメータ３１ｎの組に割
り当てられたアドレスを識別し、このアドレスのデータ
フェーズにセンサデータを書き込む（配置する）。Potentiometer 31nIs the DC motor 3
TwonMotion is detected, and this detection result is used as sensor data.
Slave device 20nA / D converter 22nWhat
input. A / D converter 22nIs the input sensor data
Data to digital and convert this digital sensor data to serial
Albus interface 21nOutput to. Cereal
Bus interface 21nIs the communication data
Write digital sensor data to the data (data area)
Only (arranged), and output to the serial bus signal line SB1
(Send). The communication data is addressed as described below.
It consists of a phase (identification area) and a data phase,
In the address phase, the slave device 20n,is there
I, slave device 20nMotor connected to
32nAnd this motor 32nOf detecting the movement of
Ometer 31nAddress (identification information) that identifies the
It is assigned. Each serial bus interface
32 nIs its own slave device 20nConnected to
Motor 32nAnd potentiometer 31nDivided into
Identifies the assigned address and data for this address
Write (place) the sensor data in the phase.
【００２２】各スレーブデバイス２０ｎは、共通電源線
Ｓ２及び共通グラウンド線Ｓ３に接続されており、各ポ
テンショメータ３１ｎには夫々電源電位及びグラウンド
電位が夫々各スレーブデバイス用電源線Ｓ２ｎ及びスレ
ーブデバイス用クラウンド線Ｓ３ｎを介して供給され
る。Each slave device 20 n is connected to a common power supply line S2 and a common ground line S3, and each potentiometer 31 n has a power supply potential and a ground potential respectively for the slave device power supply line S2 n and the slave device. Supplied through a power line S3 n .
【００２３】スレーブデバイス２０ｎのシリアルバスイ
ンターフェース２１ｎとマスタデバイス１０のシリアル
バスインターフェース１１とは、上述したように、シリ
アルバス信号線線ＳＢ１を介して接続されている。シリ
アルバス信号線ＳＢ１には、全てのスレーブデバイス２
０ｎのシリアルバスインターフェース２１ｎが接続され
ており、各シリアルバスインターフェース２１ｎが、通
信データのアドレスフェーズから自身に接続されたモー
タ３２ｎ及びポテンショメータ３１ｎに割り当てられた
アドレスを識別し、そのアドレスのデータフェーズにセ
ンサデータを書き込むことにより、全てのセンサデータ
が通信データとしてシリアルバス信号線ＳＢ１からマス
タデバイス１０のシリアルバスインターフェース１１へ
入力される。[0023] The serial bus interface 11 of the slave device 20 n serial bus interface 21 n and the master device 10, as described above, are connected via a serial bus signal lines line SB1. All the slave devices 2 are connected to the serial bus signal line SB1.
0 n serial bus interfaces 21 n are connected, and each serial bus interface 21 n identifies the address assigned to the motor 32 n and the potentiometer 31 n connected to itself from the address phase of the communication data. By writing the sensor data in the data phase of the address, all the sensor data are input as communication data from the serial bus signal line SB1 to the serial bus interface 11 of the master device 10.
【００２４】マスタデバイス１０はサーボ演算器１２を
有し、通信データのデータ領域に書き込まれたデジタル
センサデータがシリアルバスインターフェース１１から
サーボ演算器１２へ入力される。サーボ演算器１２は、
入力されたセンサデータから各ＤＣモータ３２ｎを制御
するための制御値を算出してシリアルバスインターフェ
ース１１に出力する。シリアルバスインターフェース１
１は、この制御値を算出するために使用したポテンショ
メータ３１ｎからのセンサデータに対応するモータ３２
ｎ及びポテンショメータ３１ｎの組に割り当てられたア
ドレスを識別し、そのデータ領域にこの制御値を書き込
み、通信データとしてシリアルバス信号線ＳＢ１へ出力
する。通信データは、シリアルバス信号線ＳＢ１を介し
て各スレーブデバイス２０ｎへ送信され、スレーブデバ
イス２０ｎは、自身に接続されているモータ３２ｎ及び
センサ３１ｎの組に割り当てられアドレスを識別し、そ
のアドレスの制御値を受け取り、この制御値をＰＷＭ２
３ｎへ出力する。ＰＷＭ２３ｎは、この制御値から、パ
ルス幅を調整してＤＣモータ正転／逆転制御用信号を生
成し、この信号を夫々ＤＣモータ正転／逆転制御用信号
線Ｓ４ｎ，Ｓ５ｎからＤＣモータ３２ｎへ出力する。Ｄ
Ｃモータ正転／逆転制御用信号は、制御値によって異な
るパルス幅を有し、このパルス幅によってモータ駆動を
制御する信号である。The master device 10 has a servo calculator 12, and digital sensor data written in the data area of communication data is input to the servo calculator 12 from the serial bus interface 11. The servo calculator 12 is
A control value for controlling each DC motor 32 n is calculated from the input sensor data and output to the serial bus interface 11. Serial bus interface 1
1 is a motor 32 corresponding to the sensor data from the potentiometer 31 n used to calculate this control value.
The address assigned to the set of n and the potentiometer 31 n is identified, the control value is written in the data area, and output as communication data to the serial bus signal line SB1. The communication data is transmitted to each slave device 20 n via the serial bus signal line SB1, and the slave device 20 n identifies the address assigned to the set of the motor 32 n and the sensor 31 n connected to itself, The control value of that address is received, and this control value is PWM2
Output to 3 n . The PWM 23 n adjusts the pulse width from this control value to generate a DC motor forward / reverse rotation control signal, and outputs this signal from the DC motor forward / reverse control signal lines S4 n and S5 n , respectively. Output to 32 n . D
The C motor forward / reverse rotation control signal has a pulse width that varies depending on the control value, and is a signal that controls the motor drive by this pulse width.
【００２５】次に、マスタデバイス１０のシリアルバス
インターフェース１１と、スレーブデバイス２０ｎのシ
リアルバスインターフェース２１ｎとの間で送受信され
る通信データについて説明する。Communication data transmitted / received between the serial bus interface 11 of the master device 10 and the serial bus interface 21 n of the slave device 20 n will be described below.
【００２６】マスタデバイス１０と各スレーブデバイス
２０ｎとのデータ通信は、時分割でタイムスロットを設
けることにより複数サーボチャンネルのデータを多重す
ることができる。In the data communication between the master device 10 and each slave device 20 n , the data of a plurality of servo channels can be multiplexed by providing time slots in a time division manner.
【００２７】図２（ａ）は、タイムスロットにトランザ
クションを割り付けて、タイムスロットとトランザクシ
ョンの時間的配置を示す模式図である。各タイムスロッ
トは、マスタデバイス１０がスレーブデバイス２０ｎか
らのセンサデータを受信する処理（リードトランザクシ
ョン）と、マスタデバイス１０がスレーブデバイス２０
ｎへサーボ制御データを送信する処理（ライトトランザ
クション）とからなる。マスタデバイス１０は、個々の
スレーブデバイス２０ｎに対し、リードトランザクショ
ンを行ってポテンショメータの読み取り値（センサデー
タ）を得てから、次のタイムスロットでライトトランザ
クションを行って制御値を送信している。FIG. 2A is a schematic diagram showing a transaction allocated to a time slot and a time arrangement of the time slot and the transaction. In each time slot, the master device 10 receives sensor data from the slave device 20 n (read transaction) and the master device 10 receives the slave device 20 n.
The process (write transaction) of transmitting servo control data to n . The master device 10 makes a read transaction to each slave device 20 n to obtain a read value (sensor data) from the potentiometer, and then makes a write transaction in the next time slot to transmit a control value.
【００２８】次に、リード／ライトトランザクションの
データフォーマットについて説明する。図２（ｂ）は、
図２（ａ）に示す１タイムスロット（１トランザクショ
ン）を拡大して時分割シリアルバスの通信データフォー
マットを示す模式図であり、図３（ａ）はマスタデバイ
スからスレーブデバイスへ送られるデータフェーズのデ
ータ部分のフォーマットを示す図、図３（ｂ）は、スレ
ーブデバイスからマスタデバイスへ送られるデータフェ
ーズのデータ部分のフォーマットを示す図である。Next, the data format of the read / write transaction will be described. 2 (b) is
FIG. 3A is a schematic diagram showing the communication data format of the time division serial bus by enlarging one time slot (one transaction) shown in FIG. 2A, and FIG. 3A shows the data phase sent from the master device to the slave device. FIG. 3B is a diagram showing the format of the data portion, and FIG. 3B is a diagram showing the format of the data portion of the data phase sent from the slave device to the master device.
【００２９】リード／ライトトランザクションは、アド
レスフェーズ５０と、センサデータ又は制御値が書き込
まれる通信データフェーズ６０との２つのフェーズから
なる。各フェーズの最後には、１ｂｉｔ時間のIdle Sta
te（いかなるデバイスもドライブしない時間）５１，６
１が設けられている。これは、複数のデバイスが同時に
バスを駆動することによるデータの衝突を防ぐためであ
る。The read / write transaction consists of two phases, an address phase 50 and a communication data phase 60 in which sensor data or control values are written. At the end of each phase, Idle Sta of 1 bit time
te (time when no device is driven) 51,6
1 is provided. This is to prevent data collision due to simultaneous driving of the buses by a plurality of devices.
【００３０】また、アドレスデータ及び通信データがノ
イズ等の影響により誤りを起こすと問題となるため、ア
ドレスフェーズ及び通信フェーズには、夫々誤り検出の
ためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号が挿入
される。Since a problem occurs when the address data and the communication data cause an error due to the influence of noise, etc., a CRC (Cyclic Redundancy Check) code for error detection is inserted in each of the address phase and the communication phase. .
【００３１】アドレスフェーズ５０においては、アドレ
ス３ｂｉｔ及びRead/Write指示１ｂｉｔの計４ｂｉｔに
対して生成多項式Ｘ３＋Ｘ＋１で生成したＣＲＣ３符号
（ＣＲＣ３［２：０］）５２を付加している。これによ
り、アドレス部に対して２ｂｉｔ誤りまでの検出を行う
ことができる。In the address phase 50, the CRC3 code (CRC3 [2: 0]) 52 generated by the generator polynomial X 3 + X + 1 is added to the total 4 bits of the address 3 bits and the Read / Write instruction 1 bit. As a result, it is possible to detect up to a 2-bit error in the address part.
【００３２】また、データフェーズ６０においては、通
信データ計１１ｂｉｔに対して、生成多項式Ｘ５＋Ｘ２
＋１で生成したＣＲＣ５符号（ＣＲＣ５［４：０］）６
２を付加している。これにより、データ部に対して２ｂ
ｉｔ誤りまでの検出を行うことができる。In the data phase 60, the generator polynomial X 5 + X 2 is applied to the communication data total of 11 bits.
CRC5 code (CRC5 [4: 0]) 6 generated by +1
2 is added. As a result, 2b for the data part
It is possible to detect up to an it error.
【００３３】更に、各フェーズの最初には、データ周期
の１／２で“Ｌ”−“Ｈ”−“Ｌ”−“Ｈ”と変化する
スタートパルス５３，６３を挿入する。各デバイスはデ
ータを受信する際、このスタートパルス５３，６３を元
に受信データのストローブポイントを補正する。Further, at the beginning of each phase, start pulses 53 and 63 which change from "L"-"H"-"L"-"H" at 1/2 of the data period are inserted. When each device receives the data, the strobe point of the received data is corrected based on the start pulses 53 and 63.
【００３４】アドレスフェーズ５０は、スレーブデバイ
ス２０１〜２０Ｎ（又はスレーブデバイス２０１〜２０
Ｎに接続されたモータ３２１〜３２Ｎ及びポテンショメ
ータ３１１〜３１Ｎの各組）を指定するため、各トラン
ザクションはマスタデバイス１０から見て、通信相手と
なるスレーブデバイス２０１〜２０Ｎのいずれかを指定
し、更にスレーブデバイス２０１〜２０Ｎに対してRead
/Writeの指示を行うためのものである。各スレーブデバ
イス２０１〜２０Ｎは、異なるアドレスを割り当てられ
ることにより特定される。本実施の形態では、スレーブ
デバイス２０ｎをＮ＝２３＝８個と仮定し、アドレスビ
ット幅を３ｂｉｔとしたアドレス（Addr［２：０］）５
４とする。また、Read/Writeの指示信号（Ｒ／Ｗ）５５
は、例えば、Read時１、Write時０とすることができ
る。The address phase 50 includes the slave devices 20 1 to 20 N (or the slave devices 20 1 to 20 N ).
In order to specify the motors 32 1 to 32 N and the potentiometers 31 1 to 31 N connected to N ), each transaction is viewed from the master device 10 and any one of the slave devices 20 1 to 20 N that is a communication partner. Is specified, and Read is executed for the slave devices 20 1 to 20 N.
This is for issuing the / Write instruction. Each slave device 20 1 to 20 N is specified by being assigned a different address. In the present embodiment, it is assumed that the slave devices 20 n are N = 2 3 = 8, and the address (Addr [2: 0]) 5 having an address bit width of 3 bits is set to 5 bits.
Set to 4. Also, a read / write instruction signal (R / W) 55
Can be set to 1 for Read and 0 for Write, for example.
【００３５】アドレスフェーズ５０は、必ずマスタデバ
イス１０が送信を行う。スレーブデバイス２０ｎは、マ
スタデバイス１０から送られてきたアドレスフェーズ５
０のアドレス５４を元に、現在のトランザクションが自
分宛のものであるかどうかの判別を行う。In the address phase 50, the master device 10 always transmits. The slave device 20 n receives the address phase 5 sent from the master device 10.
Based on the address 54 of 0, it is determined whether or not the current transaction is addressed to itself.
【００３６】一方、実際の通信やりとりをするデータフ
ェーズ６０は、Ｒｅａｄ時はスレーブデバイス２０ｎが
送信し、Ｗｒｉｔｅ時はマスタデバイス１０が送信を行
う。On the other hand, in the data phase 60 in which actual communication is exchanged, the slave device 20 n transmits at the time of Read, and the master device 10 transmits at the time of Write.
【００３７】通信データフェーズ６０は、Ｒｅａｄ／Ｗ
ｒｉｔｅトランザクション共に、１１ｂｉｔのデータ
（Ｄａｔｅ［１０：０］）６４を有する。リードトラン
ザクション、即ち、スレーブデバイス２０ｎからマスタ
デバイス１０へ送信されるセンサデータは、図３（ｂ）
に示すように、ポテンショメータ３１ｎの出力値をＡ／
Ｄ変換したデータ７１：１０ｂｉｔ（以下、ＡＤＣ
［９：０］という。）と、オプションの汎用入力ポート
の読み取り値７２：１ｂｉｔ（以下、ＰＩＮという。）
との合計１１ｂｉｔとからなる。Communication data phase 60 is Read / W
Each write transaction has 11-bit data (Date [10: 0]) 64. The read transaction, that is, the sensor data transmitted from the slave device 20 n to the master device 10 is shown in FIG.
As shown in, the output value of potentiometer 31 n is
D-converted data 71:10 bit (hereinafter referred to as ADC
It is called [9: 0]. ) And the reading value of the optional general-purpose input port 72: 1 bit (hereinafter referred to as PIN).
And 11 bits in total.
【００３８】また、ライトトランザクション、即ち、マ
スタデバイス１０からスレーブデバイス２０ｎへ送信さ
れるサーボ制御値は、図３（ａ）に示すように、ＤＣモ
ータを駆動するためのＰＷＭのパルス値（ＰＷＭＰｕｌ
ｕｓｅＷｉｄｔｈ［７：０］）８１：８ｂｉｔと、ＤＣ
モータの回転の向きを示すデータ（ＤＩＲ）８２：１ｂ
ｉｔと、ＤＣモータを緊急停止させるためのデータ（Ｓ
ＴＯＰ）８３：１ｂｉｔと、オプションの汎用出力ポー
トの出力値（ＰＯＵＴ）８４：１ｂｉｔとの合計１１ｂ
ｉｔからなる。Further, the write transaction, that is, the servo control value transmitted from the master device 10 to the slave device 20 n is, as shown in FIG. 3A, a PWM pulse value (PWMPul) for driving the DC motor.
useWidth [7: 0]) 81: 8 bit, DC
Data indicating the direction of motor rotation (DIR) 82: 1b
It and the data (S
TOP) 83: 1 bit and output value (POUT) 84: 1 bit of the optional general-purpose output port, totaling 11b
It consists of.
【００３９】こうして、マスタデバイス１０が各スレー
ブデバイス２０ｎのデータを読み取るリードトランザク
ション、及び、マスタデバイス１０がスレーブデバイス
２０ ｎへ制御値を送信するライトトランザクション共
に、スタートパルス（２bit time）５３、アドレス（３
bit time）５４、Read/Write指示信号（１bit time）５
５、ＣＲＣ３符号（３bit time）５２、IdleState（１b
it time）５１、スタートパルス（２bit time ）６３、
データ（１１bit time）６４、ＣＲＣ５符号（５bit ti
me）６２、IdleState（１bit time）６１の計２９bitti
me、即ち、1タイムスロットは２９bit timeである。In this way, the master device 10 makes each slave
Budevice 20nRead transaction that reads data in
And master device 10 is a slave device
20 nBoth write transactions that send control values to
Start pulse (2bit time) 53, address (3
bit time) 54, Read / Write instruction signal (1 bit time) 5
5, CRC3 code (3bit time) 52, IdleState (1b
it time) 51, start pulse (2 bit time) 63,
Data (11 bit time) 64, CRC5 code (5 bit ti
me) 62, IdleState (1bit time) 61, total 29bitti
me, that is, one time slot is 29 bit time.
【００４０】ここで、１bit timeを１８７．５ｋＨｚ
（＝約５．３３μｓ）とすると、例えば８つのスレーブ
デバイス２０１〜２０８に対し制御を行うときの各スレ
ーブデバイスへの制御値更新周期は、５．３３（μｓ）
×２９（clocks／transaction）×２（R／W transactio
ns）×８（number of slave devices）＝約２．５ｍｓ
周期となる。Here, 1 bit time is set to 187.5 kHz
(= About 5.33 μs), for example, the control value update cycle for each slave device when controlling eight slave devices 20 1 to 20 8 is 5.33 (μs).
× 29 (clocks / transaction) × 2 (R / W transactio
ns) x 8 (number of slave devices) = about 2.5 ms
It becomes a cycle.
【００４１】１bit timeを変えることにより、制御値更
新周期一定のままで、任意の数のスレーブデバイスを制
御することが可能である。By changing the 1-bit time, it is possible to control an arbitrary number of slave devices while keeping the control value update period constant.
【００４２】また、シリアルバス信号線ＳＢ１はマス
タ、スレーブ各デバイスのOpen-DrainBufferにより駆動
され、シリアルバス信号線ＳＢ１は外部でプルアップさ
れているので、どのデバイスも通信データを送信してい
ないときは自動的にＨレベルとなる。Further, since the serial bus signal line SB1 is driven by the Open-Drain Buffer of each of the master and slave devices, and the serial bus signal line SB1 is pulled up externally, when no device is transmitting communication data. Automatically becomes H level.
【００４３】更に、マスタデバイス１０からの送信デー
タ（通信データ）に対し、スレーブデバイス２０ｎがデ
ータを返すことにより、マスタデバイスに接続されてい
るか否か、即ち、シリアルバス信号線ＳＢ１とスレーブ
デバイス２０ｎとの間で例えば断線等が起こって接続さ
れていない場合等を検出することができる。例えば、Ａ
ｄｄｒ＝２、ＲＥＡＤ時にスレーブデバイス２０２がマ
スタデバイス１０に接続されていれば、スレーブデバイ
ス２０２がマスタデバイス１０へデータを返す。これを
マスタデバイス１０のシリアルバスインターフェース１
１ｎからのデータにより、制御部１３にて検出すること
により、マスタデバイス１０にて各スレーブデバイス２
０ｎとの接続を検出することができる。Furthermore, the slave device 20 n returns data to the transmission data (communication data) from the master device 10 to determine whether or not it is connected to the master device, that is, the serial bus signal line SB1 and the slave device. It is possible to detect, for example, a case where no connection is made due to a disconnection or the like with 20 n . For example, A
If ddr = 2, READ at the slave device 20 2 is only to be connected to the master device 10, the slave device 20 2 returns data to the master device 10. This is the serial bus interface 1 of the master device 10.
The master device 10 detects each slave device 2 based on the data from 1 n.
A connection with 0 n can be detected.
【００４４】このシリアルバス信号線ＳＢ１における断
線検出は、マスタデバイス１０では一定期間スレーブデ
バイス２０ｎからの反応がなかった場合、即ち、センサ
データ入力がなかった場合にシリアルバス信号線ＳＢ１
が断線しているものと認識し、この検出結果を上位ホス
トコントローラに入力する。The disconnection detection in the serial bus signal lines SB1, if there is no response from the master device 10 a period of time slave device 20 n, i.e., the serial bus signal line when there is no sensor data input SB1
It recognizes that is disconnected, and inputs the detection result to the host controller.
【００４５】また、スレーブデバイス２０ｎにおいて
は、マスタデバイス１０から送られたサーボ制御値は、
ＣＲＣエラーがない次のデータが送信されてくるまで保
持されるが、スレーブデバイス２０ｎにおいても図示し
ない制御部において、シリアルバスインターフェース２
１ｎからのデータにより、通信データにおいて一定期間
（約２０ｍｓ）、アドレスを指示されないか、又は指示
されてもＣＲＣエラーが続く場合は断線したものと認識
し、制御部がこの検出結果に基づき、ＰＷＭ２３ ｎをリ
セットして初期状態とする。この初期状態において、Ｐ
ＷＭ３２ｎの出力波形は脱力状態となる。Further, the slave device 20nAt
Is the servo control value sent from the master device 10,
Saves until next data without CRC error is sent.
Held, but slave device 20nAlso shown in
Serial bus interface 2 in the control unit
1nDepending on the data from the communication data for a certain period
(About 20 ms), not instructed address, or instructed
If the CRC error continues even if it is done, it is recognized as a disconnection.
Then, the control unit uses the PWM23 based on this detection result. nRe
Set it to the initial state. In this initial state, P
WM32nThe output waveform of is in a weakened state.
【００４６】本実施の形態においては、スレーブデバイ
ス２０ｎをポテンショメータ３１ｎ及びＤＣモータ３２
ｎに接続し、全スレーブデバイス２０ｎ（スレーブデバ
イス２０１〜２０Ｎ）をシリアルバス信号線ＳＢ１に接
続することにより、サーボチャンネルＮが増大しても常
に、１本のシリアルバス信号線ＳＢ１、１本のスレーブ
デバイス用電源線、及び１本のスレーブデバイス用グラ
ウンド線の合計３本の信号線で同時制御することが可能
となる。また、従来は、サーボ制御する駆動部における
接続検出ができず、断線が発生したときはＤＣモータ
（駆動部）が暴走する等の問題点があったが、マスタデ
バイス１０及びスレーブデバイス２０ｎ間がシリアルバ
ス信号線ＳＢ１で接続されているため、両者の間で通信
データの送受信があるか否かを検出することにより、例
えば通信データの送受信が一定期間行われない場合等に
よりシリアルバス信号線ＳＢ１の断線を検出することが
できる。In this embodiment, the slave device 20 n is connected to the potentiometer 31 n and the DC motor 32.
n by connecting all the slave devices 20 n (slave devices 20 1 to 20 N ) to the serial bus signal line SB1, even if the servo channel N increases, one serial bus signal line SB1, Simultaneous control is possible with a total of three signal lines, one slave device power supply line and one slave device ground line. Further, conventionally, there was a problem that the connection cannot be detected in the drive unit for servo control, and when a disconnection occurs, the DC motor (drive unit) runs away, but between the master device 10 and the slave device 20 n. Are connected by the serial bus signal line SB1, so by detecting whether or not communication data is transmitted / received between the two, the serial bus signal line may be used, for example, when communication data is not transmitted / received for a certain period of time. The disconnection of SB1 can be detected.
【００４７】次に、上述の実施の形態における変形例に
ついて説明する。図４は、上述の実施の形態の変形例を
示すブロック図である。Next, a modification of the above embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a modification of the above embodiment.
【００４８】このサーボ制御システム３００は、１つの
マスタデバイス３１０と、複数個のスレーブデバイス３
２０ｎと、マスタデバイス３１０とスレーブデバイス３
２０ ｎとの間で通信データの送受信をする２本のシリア
ルバス信号線ＳＢ１１１、ＳＢ１１２とを有する。本変
形例のマスタデバイス３１０は最大で１６チャンネルの
サーボ制御チャンネルを有するものとする。マスタデバ
イス３１０は、２本（２ブランチ）のシリアルバス信号
線ＳＢ１１１，ＳＢ１１２に接続されており、各シリア
ルバス信号線ＳＢ１１１，ＳＢ１１２は、最大８チャン
ネルのスレーブデバイス３２０ｎが接続可能となってい
る。ここで、本変形例においては、スレーブデバイス３
２０ｎは、２つのポテンショメータ（センサ）３３
１ｎ，３３２ ｎからセンサデータが入力され、各センサ
データをデジタル変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）３２
２ｎ，３２３ｎが設けられ、シリアルバスインターフェ
ース３２１ｎにはデジタル変換された２つのセンサデー
タが入力される。シリアルバスインターフェース３２１
ｎは、シリアルバス信号線ＳＢ１１１（又はＳＢ１
１２）に２つのセンサデータを出力し、各センサデータ
からマスタデバイス３１０にて算出された各制御値を受
け取る。そして、これらの制御値から、モータ３３
３ ｎ，３３４ｎの制御信号を生成し、モータ駆動回路
（ＭＤ）からモータ３３３ｎ，３３４ｎへ制御信号を出
力してモータ３３３ｎ，３３４ｎの駆動を制御する。こ
のように、本変形例のスレーブデバイス３２０ｎは、２
チャンネル分の制御値が入力されるものである。ここ
で、上述したように、通信データは、アドレスフェーズ
とデータフェーズとからなるデータであって、スレーブ
デバイス３２０ｎのシリアルバスインターフェース２２
１ｎは、マスタデバイス３１０から送信される通信デー
タにおいて、自身に接続されたモータ３３３ｎ及び３３
１ｎの組、並びにモータ３３４ｎ及び３３１ｎの組に割
り当てられた各アドレスを識別し、Ｒｅａｄ時に通信デ
ータのデータフェースにセンサデータを書き込み、次の
タイムスロットの同アドレスのＷｒｉｔｅ時にそのデー
タフェーズに書き込まれた制御値を受け取るものであ
る。This servo control system 300 has one
Master device 310 and multiple slave devices 3
20nAnd the master device 310 and the slave device 3
20 nTwo serials that send and receive communication data to and from
Lubus signal line SB111, SB11TwoHave and. Honden
The master device 310 in the example has a maximum of 16 channels
It shall have a servo control channel. Master device
The chair 310 has two (two branches) serial bus signals.
Line SB111, SB11TwoConnected to each Syria
Lubus signal line SB111, SB11TwoUp to 8 chan
Nell's slave device 320nCan be connected
It Here, in this modification, the slave device 3
20nIs the two potentiometers (sensors) 33
1n, 332 nSensor data is input from each sensor
A / D converter (ADC) 32 for digitally converting data
Twon, 323nIs equipped with a serial bus interface
321nThe two sensor days converted to digital
Data is input. Serial bus interface 321
nIs the serial bus signal line SB111(Or SB1
1Two) Output two sensor data to each sensor data
From each control value calculated by the master device 310
Brush off. Then, from these control values, the motor 33
Three n, 334nGenerates the control signal of the motor drive circuit
(MD) to motor 333n, 334nControl signal to
Power the motor 333n, 334nControl the drive of. This
Like the slave device 320 of this modification.nIs 2
The control values for the channels are input. here
Then, as described above, the communication data is in the address phase.
And data phase, which is a slave
Device 320nSerial bus interface 22
1nIs the communication data transmitted from the master device 310.
, The motor 333 connected to itselfnAnd 33
1nSet and the motor 334nAnd 331nDivided into
Each assigned address is identified, and the communication data is
Write the sensor data to the data face of the
When writing the same address in the time slot,
The control value written in the
It
【００４９】このスレーブデバイス３２０ｎとマスタデ
バイス３１０とにおいても、両者をシリアルバス信号線
ＳＢ１１１，ＳＢ１１２にて接続しているため、上述の
実施の形態と同様に、各デバイスの制御部により、両者
の間で送受信が一定期間で行われない場合はシリアルバ
ス信号線ＳＢ１１１，ＳＢ１１２の断線を検出すること
ができる。Since the slave device 320 n and the master device 310 are also connected to each other by the serial bus signal lines SB11 1 and SB11 2 , they are controlled by the control unit of each device as in the above-described embodiment. If the transmission and reception between the two are not performed within a certain period, the disconnection of the serial bus signal lines SB11 1 and SB11 2 can be detected.
【００５０】また、例えば、駆動部がマスタデバイスの
近傍に配置されている場合等、シリアルバス信号線ＳＢ
１１１，ＳＢ１１２を介さず、マスタデバイス３１０に
直接センサデータを入力して駆動部３４１１〜３４１ｍ
を制御することも可能である。本変形例の場合は、上述
したように、マスタデバイス３１０は、１６チャンネル
のサーボ制御チャンネルを有するので、最大１６チャネ
ルのモータ駆動回路３４０ｍに接続することができる。
モータ駆動回路（ＭＤ）３４０ｍは、モータ３４１ｍの
回転を検出するポテンショメータ（センサ）３４２ｍか
らのセンサデータから、マスタデバイス３１０のサーボ
演算器（図示せず）により算出された制御値をマスタデ
バイス３１０から受け取る。各モータ駆動回路３４０ｍ
は、モータ３４１ｍの駆動を制御する制御信号を生成す
るＰＷＭ等を有し、制御値から制御信号を生成して各モ
ータ駆動回路３４０ｍに接続されたモータ３４１ｍを制
御する。In addition, for example, when the drive unit is arranged near the master device, the serial bus signal line SB
11 1, SB11 2 and not through, the master device 310 directly sensor data input driver 341 1 ~341 m the
It is also possible to control In the case of this modification, as described above, since the master device 310 has 16 servo control channels, it can be connected to the motor drive circuit 340 m with a maximum of 16 channels.
The motor drive circuit (MD) 340 m masters the control value calculated by the servo calculator (not shown) of the master device 310 from the sensor data from the potentiometer (sensor) 342 m that detects the rotation of the motor 341 m. Received from the device 310. Each motor drive circuit 340 m
Has a PWM or the like for generating a control signal for controlling the drive of the motor 341 m , and generates a control signal from the control value to control the motor 341 m connected to each motor drive circuit 340 m .
【００５１】また、マスタデバイス３２０は、各種セン
サ、ＳＷ、ＬＥＤ及びＩＩＣデバイス等のデバイス３３
０に接続され、センサ及びＳＷからデータが入力される
と共にＬＥＤ及びＩＩＣへ制御信号を出力する。また、
上位ホストコントローラ３４０と接続され、上述したよ
うに、各デバイスの制御部等にて検出したマスタデバイ
スとスレーブデバイスとの間の接続状態を上位ホストコ
ントローラ３４０に出力する。The master device 320 is a device 33 such as various sensors, SW, LEDs and IIC devices.
It is connected to 0, receives data from the sensor and SW, and outputs a control signal to the LED and IIC. Also,
It is connected to the upper host controller 340, and as described above, outputs the connection state between the master device and the slave device detected by the control unit of each device to the upper host controller 340.
【００５２】本変形例においては、例えばマスタデバイ
ス３１０から離れて配置される駆動部に対してサーボ制
御する場合等にはシリアルバス信号線ＳＢ１１１ＳＢ１
１２，を介してスレーブデバイス３２０ｎを配置するこ
とにより、配線の引き回し等により装置の大型化、高コ
スト化等を抑制すると共に、上述の実施の形態と同様に
スレーブデバイス３２０ｎとマスタデバイス３１０との
間の接続状態を容易に検出することができる。In this modification, for example, in the case where servo control is performed on a drive unit arranged away from the master device 310, the serial bus signal lines SB11 1 SB1 are used.
By arranging the slave device 320 n via 12 2 , it is possible to prevent the device from becoming large and expensive due to wiring, and at the same time, the slave device 320 n and the master device are connected to each other similarly to the above-described embodiment. The connection state with 310 can be detected easily.
【００５３】なお、駆動部及びこの動きを検出するため
に設けられるセンサとしては多種多様なものが存在す
る。従って、上述の実施の形態においては、センサをポ
テンショメータ、駆動部をＤＣモータとして説明した
が、駆動部及びセンサとして他の任意の例えば三相交流
モータ及びエンコーダ等を使用する場合においても、こ
れに対応した入力回路ブロック、及び駆動部を制御する
ための出力回路ブロックを必要に応じて用意すればよい
ので、本実施の形態で説明した情報処理装置（サーボ制
御システム）を適用できることはいうまでもない。There are a wide variety of drive units and sensors provided to detect this movement. Therefore, in the above-described embodiment, the sensor is described as a potentiometer, and the drive unit is described as a DC motor. However, even in the case where any other arbitrary three-phase AC motor or encoder is used as the drive unit and sensor, It is needless to say that the information processing device (servo control system) described in the present embodiment can be applied because a corresponding input circuit block and an output circuit block for controlling the drive unit may be prepared as necessary. Absent.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
情報処理装置によれば、駆動部に接続され該駆動部の駆
動を制御する１以上のスレーブデバイスと、上記駆動部
の駆動を制御する制御値を算出するマスタデバイスと、
上記スレーブデバイスと上記マスタデバイスとの間の通
信データの送受信を行うシリアルバス信号線とを具備
し、上記スレーブデバイスは、上記マスタデバイスから
上記制御値を上記通信データとして受け取り上記駆動部
を駆動するため、マスタデバイスとスレーブデバイスと
の間がシリアルバス信号線で接続されているため、駆動
部の数が増加しても駆動部に対応するスレーブデバイス
を増加すればよいので、マスタデバイスからの入出力用
配線数が増加することがなく、駆動部は必要に応じて増
加することができ、柔軟且つ容易に拡張可能なサーボ制
御システムを実現することができる。As described in detail above, according to the information processing apparatus of the present invention, one or more slave devices connected to the drive unit and controlling the drive of the drive unit, and the drive of the drive unit are controlled. A master device that calculates the control value to
A serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the slave device and the master device is provided, and the slave device receives the control value from the master device as the communication data and drives the drive unit. Therefore, since the master device and the slave device are connected by the serial bus signal line, even if the number of drive units is increased, it is sufficient to increase the slave devices corresponding to the drive units. The number of output wirings does not increase, the number of drive units can be increased as necessary, and a flexible and easily expandable servo control system can be realized.
【００５５】また、本発明に係る他の情報処理装置によ
れば、駆動部に接続され該駆動部の駆動を制御する１以
上のスレーブデバイスと、上記駆動部の駆動を制御する
制御値を算出するマスタデバイスと、上記スレーブデバ
イスと上記マスタデバイスとの間の通信データの送受信
を行うシリアルバス信号線とを具備し、上記マスタデバ
イスと上記スレーブデバイスとの間の上記通信データの
送受信があるか否かを検出する制御部を有し、上記スレ
ーブデバイスは、上記マスタデバイスからの上記制御値
を上記通信データとして受け取り上記駆動部を駆動する
ため、両者の間で送受信が一定期間で行われない場合は
制御部によりシリアルバス信号線の断線を検出すること
ができ、これにより、制御する駆動部の接続検出ができ
ずに断線が発生したとき駆動部が暴走する問題を防止す
ることができる。Further, according to another information processing apparatus of the present invention, one or more slave devices connected to the drive unit for controlling the drive of the drive unit and the control value for controlling the drive of the drive unit are calculated. A master device and a serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the slave device and the master device, and whether the communication data is transmitted and received between the master device and the slave device. Since the slave device has a control unit that detects whether or not the slave device receives the control value from the master device as the communication data and drives the drive unit, transmission / reception between them is not performed in a certain period. In this case, the control unit can detect disconnection of the serial bus signal line, which causes disconnection because the connection of the controlling drive unit cannot be detected. It is possible to prevent the problem of driving unit may run away when.
【図１】本発明の実施の形態における情報処理装置（サ
ーボ制御システム）を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an information processing device (servo control system) according to an embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）はタイムスロットとトランザクションの
時間的配置を示す模式図、（ｂ）は、１タイムスロット
（１トランザクション）を拡大して示す模式図である。FIG. 2A is a schematic diagram showing a time arrangement of time slots and transactions, and FIG. 2B is an enlarged schematic diagram showing one time slot (one transaction).
【図３】（ａ）はマスタデバイスからスレーブデバイス
へ送られるデータのフォーマットを示す図、（ｂ）は、
スレーブデバイスからマスタデバイスへ送られるデータ
のフォーマットを示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a format of data transmitted from a master device to a slave device, and FIG.
It is a figure which shows the format of the data transmitted from a slave device to a master device.
【図４】本発明の実施の形態の変形例におけるサーボ制
御システムを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a servo control system in a modification of the embodiment of the present invention.
【図５】従来のサーボ制御システムを示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional servo control system.
１，３００，４００ サーボ制御システム、１０ マス
タデバイス、２０ｎ（２０１〜２０Ｎ） スレーブデバ
イス、１１，２１ｎ（２１１〜２１Ｎ） シリアルバス
インターフェース、２２ｎ Ａ／Ｄコンバータ、２３ｎ
ＰＷＭ、３１ ｎ ポテンショメータ、３２ｎ ＤＣモ
ータ、５０ アドレスフェーズ、５１，６１ Idle Sta
te、５２ ＣＲＣ３符号、６２ ＣＲＣ５符号、５３，
６３ スタートパルス、５４ アドレス、５５ 指示信
号、６０ データフェーズ、７１データ，７２ 読み取
り値、８１ パルス値、８２ データ、８３ データ、
８４ 出力値、ＳＢ１，ＳＢ１１１，ＳＢ１１２ シリ
アルバス信号線、ＳＢ２共通電源線、ＳＢ３ 共通グラ
ウンド線、Ｓ１ｎ スレーブデバイス用電源線、Ｓ２ｎ
スレーブデバイス用グラウンド線、Ｓ３ｎ センサデ
ータ線、Ｓ４ｎ，Ｓ５ｎ ＤＣモータ正転／逆転制御用
信号
1,300,400 Servo control system, 10 mass
Device, 20n(201~ 20N) Slave device
Chairs 11,21n(211~ 21N) Serial bus
Interface, 22n A / D converter, 23n
PWM, 31 n Potentiometer, 32n DC model
Data, 50 Address Phase, 51, 61 Idle Sta
te, 52 CRC3 code, 62 CRC5 code, 53,
63 start pulse, 54 address, 55 instruction signal
No., 60 data phase, 71 data, 72 reading
Value, 81 pulse value, 82 data, 83 data,
84 output values, SB1, SB111, SB11Two Siri
Albus signal line, SB2 common power line, SB3 common graph
Wound line, S1n Power line for slave device, S2n
Ground line for slave device, S3n Sensor
Data line, S4n, S5n DC motor forward / reverse rotation control
signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 宏雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小西 哲也 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H215 AA06 AA13 BB01 BB03 CX05 DD06 EE05 GG02 GG03 KK04 KK06 5H269 AB33 BB01 JJ03 KK05 5H303 AA01 AA04 AA10 BB09 DD01 GG04 GG23 LL03 LL06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroo Takahashi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Inventor Tetsuya Konishi 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation F-term (reference) 5H215 AA06 AA13 BB01 BB03 CX05 DD06 EE05 GG02 GG03 KK04 KK06 5H269 AB33 BB01 JJ03 KK05 5H303 AA01 AA04 AA10 BB09 DD01 GG04 GG23 LL03 LL06
Claims (20)
する１以上のスレーブデバイスと、 上記駆動部の駆動を制御する制御値を算出するマスタデ
バイスと、 上記スレーブデバイスと上記マスタデバイスとの間の通
信データの送受信を行うシリアルバス信号線とを具備
し、 上記スレーブデバイスは、上記マスタデバイスから上記
制御値を上記通信データとして受け取り上記駆動部を駆
動することを特徴する情報処理装置。1. A one or more slave device connected to a drive unit for controlling drive of the drive unit, a master device for calculating a control value for controlling drive of the drive unit, the slave device and the master device. And a serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the slave device and the slave device, receiving the control value as the communication data from the master device, and driving the drive unit.
バイスに接続されたセンサから上記駆動部の動きを検出
した検出結果であるセンサ情報を上記通信データとして
出力することを特徴とする請求項１記載の情報処理装
置。2. The slave device outputs sensor information, which is a detection result obtained by detecting a movement of the drive unit from a sensor connected to the slave device, as the communication data. Information processing equipment.
を上記通信データとして受け取り該センサ情報に基づき
上記制御値を算出することを特徴とする請求項２記載の
情報処理装置。3. The information processing apparatus according to claim 2, wherein the master device receives the sensor information as the communication data and calculates the control value based on the sensor information.
徴とする請求項２記載の情報処理装置。4. The information processing apparatus according to claim 2, wherein the sensor is a potentiometer.
を特徴とする請求項１記載の情報処理装置。5. The information processing apparatus according to claim 1, wherein the drive unit is an actuator.
イスとの間に接続された共通電源線及び共通グラウンド
線を有し、上記スレーブデバイスは上記センサに電源電
位及び接地電位を供給することを特徴とする請求項１記
載の情報処理装置。6. A common power supply line and a common ground line connected between the master device and the slave device, the slave device supplying a power supply potential and a ground potential to the sensor. The information processing apparatus according to claim 1.
部を識別する識別情報を含む識別領域とを有し、 上記マスタデバイスが上記スレーブデバイスへ送信する
上記通信データのデータ領域には上記駆動部を駆動する
制御値が書き込まれ上記マスタデバイスが上記スレーブ
デバイスから受信する上記通信データのデータ領域には
上記駆動部の動きを検出して得られたセンサ情報が書き
込まれていることを特徴とする請求項１記載の情報処理
装置。7. The communication data has a data area and an identification area containing identification information for identifying the drive section, and the drive section is provided in the data area of the communication data transmitted from the master device to the slave device. A control value for driving the drive unit is written, and sensor information obtained by detecting a movement of the drive unit is written in a data area of the communication data received by the master device from the slave device. The information processing apparatus according to claim 1.
する１以上のスレーブデバイスと、 上記駆動部の駆動を制御する制御値を算出するマスタデ
バイスと、 上記スレーブデバイスと上記マスタデバイスとの間の通
信データの送受信を行うシリアルバス信号線とを具備
し、 上記マスタデバイスと上記スレーブデバイスとの間の上
記通信データの送受信があるか否かを検出する制御部を
有し、 上記スレーブデバイスは、上記マスタデバイスからの上
記制御値を上記通信データとして受け取り上記駆動部を
駆動することを特徴する情報処理装置。8. One or more slave devices connected to a drive unit for controlling the drive of the drive unit, a master device for calculating a control value for controlling the drive of the drive unit, the slave device and the master device. A serial bus signal line for transmitting and receiving communication data between the master device and the slave device, and a controller for detecting whether the communication data is transmitted between the master device and the slave device. An information processing apparatus, wherein a device receives the control value from the master device as the communication data and drives the drive unit.
設けられ上記マスタデバイスからの上記通信データの受
信があるか否かを検出することを特徴とする請求項８記
載の情報処理装置。9. The information processing apparatus according to claim 8, wherein the control unit is provided in the slave device and detects whether or not the communication data is received from the master device.
設けられ上記スレーブデバイスからの上記通信データの
受信があるか否かを検出することを特徴とする請求項８
記載の情報処理装置。10. The control unit is provided in the master device, and detects whether or not the communication data is received from the slave device.
The information processing device described.
バス信号線により接続され該スレーブデバイスと通信デ
ータの送受信を行うマスタデバイスが該スレーブデバイ
スに接続された駆動部の駆動を制御する制御値を算出
し、 上記スレーブデバイスが上記マスタデバイスから上記シ
リアルバス信号線を介して上記制御値を上記通信データ
として受け取り上記駆動部を駆動することを特徴とする
情報処理方法。11. A control value for controlling driving of a drive unit connected to one or more slave devices connected to the slave device by a serial bus signal line and transmitting / receiving communication data to / from the slave device is calculated. The information processing method, wherein the slave device receives the control value as the communication data from the master device via the serial bus signal line and drives the drive unit.
ブデバイスに接続されたセンサから入力される上記駆動
部の動きを検出した検出結果であるセンサ情報を上記通
信データとして出力することを特徴とする請求項１１記
載の情報処理方法。12. The slave device outputs, as the communication data, sensor information which is a detection result obtained by detecting a movement of the drive unit, which is input from a sensor connected to the slave device. 11. The information processing method described in 11.
報を上記通信データとして受け取り該センサ情報に基づ
き上記制御値を算出することを特徴とする請求項１２記
載の情報処理方法。13. The information processing method according to claim 12, wherein the master device receives the sensor information as the communication data and calculates the control value based on the sensor information.
ることを特徴とする請求項１２記載の情報処理方法。14. The information processing method according to claim 12, wherein the sensor is a potentiometer.
とを特徴とする請求項１１記載の情報処理方法。15. The information processing method according to claim 11, wherein the drive unit is an actuator.
源線及びグラウンド線により上記マスタデバイスに接続
され、上記センサに電源電位及び接地電位を供給するこ
とを特徴とする請求項１１記載の情報処理方法。16. The information processing method according to claim 11, wherein each of the slave devices is connected to the master device by a common power supply line and a ground line, and supplies a power supply potential and a ground potential to the sensor. .
動部を識別する識別情報を含む識別領域とを有し、 上記マスタデバイスは、上記スレーブデバイスへ送信す
る上記通信データのデータ領域に上記駆動部を駆動する
制御値を書き込み、 上記スレーブデバイスは、上記マスタデバイスへ送信す
る上記通信データのデータ領域に上記駆動部の動きを検
出して得られたセンサ情報を書き込むことを特徴とする
請求項１１記載の情報処理方法。17. The communication data has a data area and an identification area including identification information for identifying the drive section, and the master device has the drive section in a data area of the communication data to be transmitted to the slave device. 12. A control value for driving the drive unit is written, and the slave device writes sensor information obtained by detecting the movement of the drive unit in a data area of the communication data to be transmitted to the master device. Information processing method described.
バス信号線により接続され上記スレーブデバイスと通信
データの送受信を行うマスタデバイスが、上記スレーブ
デバイスに接続された駆動部の駆動を制御する制御値を
算出し、 上記スレーブデバイスが上記マスタデバイスから上記シ
リアルバス信号線を介して上記制御値を上記通信データ
として受け取り上記駆動部を駆動し、 制御部が上記マスタデバイスと上記スレーブデバイスと
の間の上記通信データの送受信があるか否かを検出する
ことを特徴とする情報処理方法。18. A control value, which is connected to at least one slave device by a serial bus signal line and transmits / receives communication data to / from the slave device, calculates a control value for controlling driving of a drive unit connected to the slave device. The slave device receives the control value as the communication data from the master device via the serial bus signal line and drives the drive unit, and the control unit performs the communication between the master device and the slave device. An information processing method characterized by detecting whether or not data is transmitted and received.
に設けられ上記マスタデバイスからの上記通信データの
受信があるか否かを検出することを特徴とする請求項１
８記載の情報処理方法。19. The control unit is provided in the slave device and detects whether or not the communication data is received from the master device.
8. The information processing method described in 8.
設けられ上記スレーブデバイスからの上記通信データの
受信があるか否かを検出することを特徴とする請求項１
８記載の情報処方法。20. The control unit is provided in the master device, and detects whether or not the communication data is received from the slave device.
8. Information processing method described in 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002090024A JP2003288103A (en) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Information processing system and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003288103A true JP2003288103A (en) | 2003-10-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002090024A Withdrawn JP2003288103A (en) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Information processing system and method thereof |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2018525753A (en) * | 2015-08-31 | 2018-09-06 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニＭａｒｐｏｓｓ Ｓ．Ｐ．Ａ． | Data processing and transmission system and method |
| CN110134151A (en) * | 2019-05-31 | 2019-08-16 | 华中科技大学 | A kind of bus type vision levelling control system based on laser aiming |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002090024A patent/JP2003288103A/en not_active Withdrawn
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